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BACTÉRIES

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Physiologie des populations bactériennes

Les cellules bactériennes sont capables de se multiplier dans des milieux de culture liquides ou sur milieux solides artificiels, dans des conditions physico-chimiques approchant les conditions de leur écosystème naturel. Cependant, certaines espèces bactériennes ne sont pas cultivables sur milieux artificiels ; c'est le cas de Mycobacterium leprae, agent de la lèpre, ou de Treponema pallidum, agent de la syphilis non cultivable in vitro. D'autres bactéries authentiques, autrefois classées dans les virus, les Rickettsiales, parasites obligatoires des cellules eucaryotes, ne peuvent être cultivées qu'en cultures de tissus.

Le mécanisme général de la croissance bactérienne, étudiée par culture in vitro, est celui du remplacement d'une cellule mère par deux cellules filles identiques. À chaque division, il y a donc un doublement de la population bactérienne, et cela se produit avec une périodicité constante pour chaque espèce bactérienne dans un milieu de culture donné. Ce temps de génération peut aller de quelques minutes pour des bactéries à croissance rapide – ensemencées dans des milieux riches convenablement aérés, telles que Escherichia coli, une des espèces les mieux étudiées en physiologie bactérienne – à plusieurs semaines pour des Mycobactéries. Le terme de croissance bactérienne, telle qu'elle est mesurée au laboratoire, désigne donc plus précisément la croissance d'une population bactérienne.

Les bactéries puisent dans leur milieu nutritif les substrats à partir desquels elles synthétisent leurs propres constituants. Cette synthèse s'effectue à partir de monomères précurseurs, les métabolites essentiels, auxquels s'ajoutent des vitamines et des molécules résultant de l'activité externe des exoenzymes bactériennes. L'apport énergétique nécessaire à la construction des macromolécules, à partir des monomères précurseurs, se fait par l'adénosine triphosphate (ATP) synthétisé par la bactérie. Selon les groupes bactériens, différentes sources d'énergie et de substrats carbonés sont utilisées, définissant le type trophique de la bactérie. Les bactéries et cyanobactéries capables d'utiliser l'énergie lumineuse sont les bactéries phototrophes. Parmi ces bactéries, certaines réalisent leurs photosynthèses en employant des composés minéraux comme donateurs d'électrons ; elles sont dites photolithotrophes ; d'autres ne peuvent utiliser que des substances organiques, elles sont dites photo-organotrophes. Les bactéries chimio-lithotrophes puisent leur énergie dans l'oxydation de substances minérales (hydrogène, composés azotés ou soufrés, fer ou oxyde de carbone). Les bactéries chimio-organotrophes utilisent les produits de l'oxydation de composés organiques, par métabolisme aérobie ou anaérobie. Ce dernier type trophique est le plus commun dans le monde bactérien comme dans la majorité des cellules eucaryotes. Les bactéries parasites intracellulaires obligatoires, incapables de croître en dehors de la cellule hôte, ont un type trophique désigné sous le nom de paratrophie.

Les sources de carbone sont très variées. Certaines bactéries, photo- ou chimio-lithotrophes notamment, utilisent directement le carbone du gaz carbonique sans que la présence de matière organique préformée soit nécessaire à leur croissance ; on les dit autotrophes. Certaines sont strictement autotrophes et leur croissance peut même être inhibée en présence de matière organique préformée. Pour d'autres bactéries, au contraire, la présence de matière organique est indispensable à la croissance : ce sont les bactéries hétérotrophes. C'est le cas notamment des bactéries photo- et chimio-organotrophes. La complexité des substrats organiques indispensables à la croissance[...]

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Écrit par

  • Jean-Michel ALONSO : docteur en médecine, docteur ès sciences
  • Jacques BEJOT : docteur en médecine, chef de service du laboratoire de microbiologie à l'hôpital de Nanterre
  • Patrick FORTERRE : professeur émérite à l'université Paris-Saclay, professeur honoraire à l'Institut Pasteur

Classification

Pour citer cet article

Jean-Michel ALONSO, Jacques BEJOT, Patrick FORTERRE, « BACTÉRIES », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le . URL :

Médias

Microscopie optique : bactéries

Microscopie optique : bactéries

Encyclopædia Universalis France

Microscopie optique : bactéries

Morphologie bactérienne telle qu'elle pouvait être observée en microscopie optique au début du XXe…

Encyclopædia Universalis France

Croissance d'une culture bactérienne

Croissance d'une culture bactérienne

Encyclopædia Universalis France

Croissance d'une culture bactérienne

Courbe de croissance bactérienne.

Encyclopædia Universalis France

Dissémination des gènes aux bactéries du milieu

Dissémination des gènes aux bactéries du milieu

Encyclopædia Universalis France

Dissémination des gènes aux bactéries du milieu

La transmission de matériel génétique entre bactéries existe autrement que par la division…

Encyclopædia Universalis France

Autres références

  • AÉROBIOSE & ANAÉROBIOSE

    • Écrit par Claude LIORET
    • 2 406 mots
    • 1 média
    Des bactéries telles que les Acetobacter, les Pseudomonas, les Agrobacterium, certains Thiobacillus (T. denitrificans) se rangent dans cette catégorie. Les animaux sont en principe aérobies stricts, mais certains de leurs tissus, comme le tissu musculaire, peuvent supporter temporairement l'absence d'oxygène....

  • ABCÈS

    • Écrit par Jacques BEJOT
    • 454 mots

    Collection purulente bien limitée qui se forme au sein d'un organe ou d'un tissu, au cours d'une réaction inflammatoire. Un certain nombre d'agents pathogènes, introduits accidentellement en un point de l'organisme, sont capables d'entraîner cette réaction dont le but est de les éliminer. L'exemple...

  • ACTINOMYCÈTES

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    Les Actinomycètes sont des Bactéries dont la croissance donne lieu à des colonies constituées d' hyphes, c'est-à-dire de filaments qui irradient, par croissance centrifuge, tout autour du germe qui leur a donné naissance. Cela explique leur dénomination : le mot « Actinomycètes » provient...

  • ALGUES

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    Dans les océans, on distingue deux types de minéralisation de l'azote organique. Les bactéries des eaux superficielles agissent de façon rapide, mais brève et peu intense. Aux oscillations de la production d'ammoniaque (et de nitrates) en surface s'oppose la stabilité, la lenteur mais aussi l'intensité...
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